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DESIGN AND PERFORMANCE ANALYSIS OF A MEDIUM-POWER DC-DC CONVERTER

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  • 日期: 2020-07-27
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标签: 开关电源

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。

报告了与高输入电压脉宽调制逆变器兼容的实验性准方波dc-dc转换器的设计和性能。制作并测试了一个面包板模型,该模型具有56伏(+最低和-20%)的直流输入和200伏(*  l%)的直流输出。功率输出为1千瓦,连续过载能力为150%。这些晶体管具有速度,增益和饱和特性,因而具有很高的效率。环形粉末金属磁芯(Ni-17F3-2Mo)代替叠层磁芯被用于以7赫兹载波频率运行的低损耗电力变压器中。集成电路控制部分和比例电流驱动系统还有助于在宽范围的输出功率上产生高效率,峰值效率为92%。  ,它几乎与输入电压无关。该转换器设计用于通过最大程度地减少零件数量,降低组件额定值,包含过载保护电路以及使用不会产生潜在破坏性电压或电流尖峰的电路来实现高可靠性。总零件数少于100,这些组件的重量约为6磅(2.7千克)

The  design  and  performance  of  an  experimental  quasi-square-wave  dc-dc  converter  compatible  with  a  high-input-voltage  pulse-width-modulation  inverter  is  reported.  A  breadboard  model,  which  has  a  56-volt  (+lo-  and  -20-percent)  dc  input  with  a  200-volt  (*l-percent)  dc  output,  was  built  and  tested.  Power  output  was  1  kilowatt  with  a  continuous  overload  capability  of  150  percent.  These  transistors  offered  speed,  gain,  and  saturation  characteristics  which  resulted  in  high  efficiencies.  Toroidal  powdered-metal  cores  (Ni-  17F3-2Mo)  instead  of  laminated  cores  were  used  in  a  low-loss  power  transformer  operating  at  the  7  kilohertz  carrier  frequency.  An  integrated-circuit  control  section  and  a  proportional  current  drive  system  also  helped  produce  high  efficiencies  over  a  broad  range  of  output  power,  with  a  peak  efficiency  of  92  percent.  put,  and  it  was  almost  independent  of  the  input  voltage.  This  converter  was  designed  for  high  reliability  by  minimization  of  component  parts,  component  derating,  inclusion  of  an  overload  protection  circuit,  and  by  the  use  of  circuits  which  produced  no  potentially  damaging  voltage  or  current  spikes.  The  total  parts  count  is  less  than  100,  and  the  weight  of  these  components  is  approximately  6  pounds  (2.7  kg)

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